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ACM模式C++常用io

2024-04-12 · 1 分钟阅读 · 210 字

cin

cin是C++中处理标准输入的对象，属于iostream库。它用于从标准输入流（通常是键盘）读取数据。

cin会在等待用户输入时阻塞程序执行。具体来说，它在以下几种情况下会阻塞：

等待输入：当程序到达读取输入的语句，且标准输入中没有足够的数据时，cin会阻塞程序，等待用户输入数据并按下回车键。
输入缓冲区不空，但数据不足：如果输入缓冲区中有一部分数据，但不足以满足当前读取操作的需要，cin同样会阻塞，等待更多输入。

cin用作布尔表达式时，能够反映输入操作的状态：

当输入成功时，cin表达为true。
如果遇到输入结束（EOF），或者输入类型与变量类型不匹配（例如，尝试将字母读入整型变量），cin会表达为false。

cin, 作为C++标准库中的输入流对象，可以用来读取多种基本数据类型，以及一些库中定义的复合类型。这里列出了cin可以直接使用的一些常见数据类型：

基本数据类型

整数类型：int, short, long, long long，以及它们的无符号版本 unsigned int, unsigned short, unsigned long, unsigned long long。
浮点数类型：float, double, long double。
字符类型：char，以及unsigned char和signed char。
布尔类型：bool。

复合类型

字符串：std::string。读取时，cin将会读取并忽略任何前导空格（包括空格、换行符等），然后读取字符直到下一个空白字符为止。

对于大多数基本数据类型（如int、double、char等），cin使用>>操作符读取数据时，会自动跳过任何前导的空白字符，包括空格、制表符和换行符。这意味着如果输入缓冲区的开始是空白字符，cin >>会忽略它们，直到找到第一个非空白字符，并从那里开始读取输入。

getchar()

getchar()函数会从输入流中读取下一个字符，并且这个字符会被消耗掉，即它会从输入流中移除，不再可用于后续的输入操作。这意味着一旦getchar()读取了一个字符，这个字符就不会再出现在输入流中，无论是cin、scanf还是其他任何读取标准输入的函数，都无法再次访问到这个字符。

getline()

std::getline() 是 C++ 标准库中的一个函数，它用于从输入流中读取一行文本。std::getline() 主要与 std::istream 类型（如 std::cin、文件流等）一起使用，能够从给定的输入流中读取数据直到遇到换行符（'\n'），并将读取的内容（不包括换行符）存储到一个 std::string 或其他字符序列中。

std::getline() 有几个重载版本，最常用的两个版本的签名如下：

从标准输入流读取：
```
std::istream& getline(std::istream& is, std::string& str, char delim = '\n');
```
- is: 输入流（如 std::cin 或文件输入流）。
- str: 存储从输入流中读取的行的字符串。
- delim: 可选参数，指定作为行结束符的字符，默认是换行符 '\n'。函数会读取数据直到遇到此字符为止。
从字符串流读取（属于 <sstream> 头文件）：
```
std::istream& getline(std::stringstream& ss, std::string& str, char delim = '\n');
```
- 这个版本与上面的版本类似，只是输入流是字符串流 std::stringstream。

std::getline() 会从输入流中消耗（读取并移除）分隔符

std::getline() 不会跳过空格。当从输入流中读取一行数据时，它会包含该行中的所有字符，直到遇到分隔符（默认为换行符\n'）为止，但不包括分隔符本身。这意味着空格、制表符等空白字符都会被作为字符串的一部分读取并保存

istringstream&stringstream

istringstream和stringstream都是C++标准库中提供的字符串流，它们都继承自ios_base类，并提供对内存中字符串的读写操作。不过，它们之间有一些关键的区别，主要体现在用途和功能上。

istringstream

std::istringstream是输入字符串流，主要用于从字符串中读取数据。
它只支持输入操作，即可以从一个字符串中提取（读取）数据，类似于如何从文件或标准输入中使用std::cin读取数据。
用途示例：解析字符串，将字符串内容转换为其他数据类型（如整数、浮点数等）。

stringstream

std::stringstream同时支持输入和输出操作，是一种双向字符串流。
它可以用于从字符串读取数据（输入），也可以向字符串中写入数据（输出）。
std::stringstream更加灵活，适用于需要同时读写字符串的场景。
用途示例：读取字符串数据，对数据进行处理或格式化后再写回到另一个字符串。

使用场景对比

当你仅需要从一个字符串中读取数据时，使用std::istringstream是一个更加轻量级的选择，因为它专门为输入设计。
当你需要对一个字符串进行读写操作时，std::stringstream提供了更大的灵活性和功能。

示例

istringstream 示例：

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

int main() {
    std::string data = "123 45.67";
    std::istringstream iss(data);
    int intValue;
    double doubleValue;
    iss >> intValue >> doubleValue;
    std::cout << intValue << ", " << doubleValue << std::endl; // 输出: 123, 45.67
}

stringstream 示例：

#include <iostream>
#include <sstream>
#include <string>

int main() {
    std::stringstream ss;
    ss << 123 << ' ' << 45.67; // 写入数据到ss
    std::string data = ss.str(); // 从ss中获取字符串
    std::cout << data << std::endl; // 输出: 123 45.67
    
    int intValue;
    double doubleValue;
    ss >> intValue >> doubleValue; // 读取数据，需要重置或清空ss
    std::cout << intValue << ", " << doubleValue << std::endl;
}

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ACM模式下C++常用输入输出方法整理，包括cin、getchar、getline、istringstream等用法详解。

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